系统模型与系统分析.doc43

第四章 系统模型与系统分析
要对大型复杂系统进行有效的分析研究并得到有说服力的结果，就必须首先建立系统的模型，然后借助模型对系统进行定量的或定性与定量相结合的分析，因此，系统模型是系统工程解决问题的必要工具。系统建模与系统分析是系统工程人员必须掌握的重要手段。
4.1 系统模型
4.1.1 系统模型的定义与特征
一、 定义
系统模型是采用某种特定的形式（如文字、符号、图表、实物、数学公式等）对一个系统某一方面本质属性进行描述，提供有关系统的知识。
系统模型一般不是系统对象本身，而是现实系统的描述、模仿或抽象。系统是复杂的，系统的属性也是多方面的。对于大多数研究目的而言，没有必要考虑系统全部的属性，因此，系统模型只是系统某一方面本质特性的描述，本质属性的选取完成取决系统工程研究的目的。所以，对同一个系统根据不同的研究目的，可以建立不同的系统模型。另一方面，同一种模型也可以代表多个系统。例如
y = kx  (k为常数)
几何上，代表一条通过原点的直线；
代数上，代表比例关系；
二、 特征
系统模型反映着实际系统的主要特征，但它又区别于实际系统而具有同类问题的共性。因此，一个通用的系统模型应具有如下的三个特征：
（1） 是实际系统的合理抽象和有效的模仿；
（2） 由反映系统本质或特征的主要因素构成；
（3） 表明了有关因素之间的逻辑关系或定量关系。
4.1.2 使用系统模型的必要性
人类认识和改造客观世界的研究方法一般说来有三种，即实验法、抽象法、模型法。实验法是通过对客观事物本身直接进行科学实验来进行研究的，因此局限性比较大。抽象法是把现实系统抽象为一般的理论概念，然后进行推理和判断，因此这种方法缺乏实体感，过于概念化。模型法是在对现实系统进行抽象的基础上，把它们再现为某种实物的、图画的或数学的模型，然后通过模型来对系统进行分析、对比和研究，最终导出结论。由此可见，模型法既避免了实验法的局限性，又避免了抽象法的过于概念化，所以成为现代工程中一种最常用的研究方法。
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